[发明专利]一种基于低温氮化的氮化钒粉体及其制备方法

说明书

本发明涉及一种基于低温氮化的氮化钒粉体及其制备方法。其技术方案是：按铝粉∶五氧化二钒粉体∶无机盐的质量比为1∶(0.2～0.4)∶(0.7～0.9)，将所述铝粉、所述五氧化二钒粉体和所述无机盐混合，得到混合粉体。将所述混合粉体在氮气气氛和700～900℃条件下保温1～3h，自然冷却，得到烧成产物。将所述烧成产物加入到盐酸溶液中，浸泡1～2h，用蒸馏水洗涤3～5次，在90～110℃条件下干燥8～12h，制得基于低温氮化的氮化钒粉体。本发明具有工艺简单、生产周期短、成本低和合成温度低的特点，所制备的基于低温氮化的氮化钒粉体纯度高、强度大、导电性好、耐腐蚀和机械性能好。

技术领域

本发明属于氮化钒粉体技术领域。具体涉及一种基于低温氮化的氮化钒粉体及其制备方法。

背景技术

氮化钒具备高熔点、高导电、高硬度和高导热性的特点，被广泛应用于陶瓷、电子、高温涂层和切削加工等领域；同时还应用于钢铁材料中，对钢铁起到细晶强化和沉淀强化的作用。因此，对氮化钒的研究和制备已引起本领域科技人员的广泛关注：

KhemchandDewangan等以五氧化二钒和氨气为原料(KhemchandDewangan,GirishP.Patil,Ranjit V.Kashid,Vivekanand S.Bagal,M.A.More,D.S.Joag,N.S.Gajbhiye,Padmakar G.Chavan.V₂O₅precursor-templated synthesis of textured nanoparticlesbased VN nanofibers and their exploration as efficient field emitter.Vacuum,2014,109(16):223-229.)，通过还原法制备氮化钒；该方法是先将五氧化二钒前驱体置于石英卧式管式炉中，以一定速率通入氨气，速率为180cc/min，加热至700℃，保温4h，制得氮化钒粉体。该方法虽可合成出纯的氮化钒粉体，但不仅保温时间长，且存在安全隐患。

王雄等采用了微波加热还原法制备氮化钒粉体(王雄,陈白珍,肖文丁,彭虎.微波加热制备氮化钒工艺.稀有金属材料与工程,2010,39(5):924-927.)，该方法是将五氧化二钒和碳粉压样成型，置入微波炉，通入氮气升温至1400℃，保温2h，虽得到氮化钒粉体，但存在温度高和耗能大等缺点。

徐先峰等以五氧化二钒和碳黑为原料制备氮化钒(徐先锋,王玺堂.五氧化二钒制备氮化钒的过程研究.钢铁钒钛,2003,24(1):46-49.)，该方法是以酒精为结合剂，将五氧化二钒和碳黑压样成型后置于氮化炉中，通入氮气加热至1250℃，保温2h。该方法的缺点是工艺过程繁琐和反应温度较高。

“一种制备氮化钒的方法”(CN200810046334.7)专利技术，该技术是将四价以上的钒化合物与有机碳或者与无机碳混合均匀，压样成型，接着置于100～4000Hz的感应加热炉中升温，升温至1100～1900℃制得氮化钒粉体。这种方法对温度要求较高。

以上方法大多需要比较高的合成温度、繁琐的制备过程和较长的保温时间，从而增加了氮化钒制品的生产成本。

发明内容

本发明旨在克服现在技术的缺点，目的是提供一种工艺简单、合成温度低和生产周期短、成本低的基于低温氮化的氮化钒粉体的制备方法，用该方法制备的基于低温氮化的氮化钒粉体纯度高、强度大、导电性好和机械性能好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

按铝粉∶五氧化二钒粉体∶无机盐的质量比为1∶(0.2～0.4)∶(0.7～0.9)，将所述铝粉、所述五氧化二钒粉体和所述无机盐混合，得到混合粉体。

将所述混合粉体在氮气气氛和700～900℃条件下保温1～3h，自然冷却，得到烧成产物。